水相高亮度荧光量子点及其制备方法

本发明涉及生物医学领域，尤其涉及一种水相高亮度荧光量子点及其制备方法。

背景技术：

1、三元量子点cu-in-se不但拥有与ⅱ-ⅵ族、ⅲ-ⅴ族二元量子点相近的性质，而且由低毒元素组成，光散射及光衰减均较弱，探测深度更深、空间分辨率更高，在生物医学标记与传感领域受到了广泛关注。近年来，在基因检测、医学诊断、生物成像、靶向给药等方面已经成为一种重要的研究工具。在临床上，借助量子点优异的荧光特性也有望实现肿瘤的早期精准诊断、靶向治疗。

2、当前主要是通过溶剂热方法首先制备油相cu-in-se量子点，若需获得水相cu-in-se量子点，在油相cu-in-se量子点基础上再进行亲水性改造。当前的方法主要包括两类：一是利用巯基丙酸等亲水性小分子的表面配体交换策略，二是对量子点进行双亲性生物大分子的表面修饰。

3、上述方案均能够实现量子点的水溶性与生物功能化，但是都属于两步反应，过程繁琐、用时较长。而且，由于涉及油相量子点的表面重构，导致所得水相产物的长期使用稳定性不佳。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种水相高亮度荧光量子点及其制备方法，旨在解决现有技术中，水相量子点制备过程繁杂且稳定性不佳等问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种水相高亮度荧光量子点，所述水相高亮度荧光量子点的化学式为zn0.07-cu0.03in0.1se0.14；且所述水相高亮度荧光量子点的zeta电位的绝对值≥56mv；所述水相高亮度荧光量子点能够与水互溶，且与油相界面清晰。

3、本发明还提供了一种水相高亮度荧光量子点的制备方法，所述水相高亮度荧光量子点的化学式为zn0.07-cu0.03in0.1se0.14，所述制备方法包括步骤：

4、将硒粉油胺、正十二硫醇以及硫代甘油混合，并水浴保温处理，得硒前驱液；所述硒粉的质量与所述油胺、所述正十二硫醇以及所述硫代甘油的总体积的比例为9.2～36.6g/l；所述正十二硫醇与所述硫代甘油的体积比为0～900：100～500。

5、提供包含in离子、zn离子和cu离子的阳离子溶液。

6、于160～170℃下将所述硒前驱液注入所述阳离子溶液中进行反应，得水相高亮度荧光量子点；其中，所述硒粉、所述in离子、所述zn离子和所述cu离子之间的物质的量之比满足所述水相高亮度荧光量子点的化学式为zn0.07-cu0.03in0.1se0.14的计量比。

7、进一步地，所述反应的时长为40～90min。

8、进一步地，所述油胺、所述正十二硫醇以及所述硫代甘油的体积比为500～1000：100～500：120～250。

9、进一步地，所述水浴保温处理步骤之前还包括抽真空处理。

10、进一步地，所述水浴保温处理在化学性质不活泼气体的气氛中进行；且所述水浴保温处理的温度为40～90℃。

11、进一步地，所述阳离子溶液的获得方式为将醋酸铟、碘化亚铜以及醋酸锌按照1：0.3：0.7的摩尔比混合，并加入体积比为75：400的油胺和十八烯，搅拌处理，并升温至160～170℃。

12、进一步地，所述醋酸锌和所述十八烯的摩尔体积比为0.7mol：40000ml。

13、进一步地，所述搅拌处理之后，所述升温之前，还包括抽真空处理。

14、进一步地，所述抽真空处理需连续重复三次，且每次抽完真空后都进行氮气补充。

15、本发明具有以下有益效果：

16、本发明提供的水相高亮度荧光量子点具有高亮度荧光性能，其荧光强度超过800；zeta电位的绝对值≥56mv，体系稳定性较好；能够与水互溶，且与油相界面清晰，亲水率高，生物应用性强，可以在基因检测、医学诊断、生物成像、靶向给药等方面进行应用。

17、该水相高亮度荧光量子点的制备过程中采用溶剂热技术获得水相高亮度荧光量子点，制备方法简单、制备周期短，采用该制备方法获得的水相高亮度荧光量子点还具备无毒、易操作、灵敏度强以及稳定性优异等特点。

技术特征：

1.一种水相高亮度荧光量子点，其特征在于，所述水相高亮度荧光量子点的化学式为zn0.07-cu0.03in0.1se0.14；

2.一种水相高亮度荧光量子点的制备方法，其特征在于，所述水相高亮度荧光量子点的化学式为zn0.07-cu0.03in0.1se0.14，所述制备方法包括步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时长为40～90min。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述油胺、所述正十二硫醇以及所述硫代甘油的体积比为500～1000：100～500：120～250。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述水浴保温处理步骤之前还包括抽真空处理。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述水浴保温处理在化学性质不活泼气体的气氛中进行；且所述水浴保温处理的温度为40～90℃。

7.根据权利要求2～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述阳离子溶液的获得方式为将醋酸铟、碘化亚铜以及醋酸锌按照1：0.3：0.7的摩尔比混合，并加入体积比为75：400的油胺和十八烯，搅拌处理，并升温至160～170℃。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述醋酸锌和所述十八烯的摩尔体积比为0.7mol：40000ml。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌处理之后，所述升温之前，还包括抽真空处理。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述抽真空处理需连续重复三次，且每次抽完真空后都进行氮气补充。

技术总结本发明提供了一种水相高亮度荧光量子点及其制备方法，水相高亮度荧光量子点的化学式为Zn<subgt;0.07</subgt;‑Cu<subgt;0.03</subgt;In<subgt;0.1</subgt;Se<subgt;0.14</subgt;。相比于现有技术，该水相高亮度荧光量子点具有高亮度荧光性能，其荧光强度超过800；Zeta电位的绝对值≥56mV，体系稳定性较好；能够与水互溶，且与油相界面清晰，亲水率高，可以在基因检测、医学诊断、生物成像、靶向给药等方面进行应用。其制备方法采用溶剂热技术的方法，制备方法简单、制备周期短，采用该制备方法获得的水相高亮度荧光量子点还具备无毒、易操作、灵敏度强以及稳定性优异等特点。技术研发人员：李伟利,盛鹏涛,刘贵,常宜娜,李晓红,张雅琦,刘海鹏受保护的技术使用者：平顶山学院技术研发日：技术公布日：2024/9/29